Что такое полярность при сварке
Что такое прямая и обратная полярность при сварке
Для монтажа металлоизделий, ремонтных работ чаще применяют сварку постоянным током. Используя выпрямители, инверторы, можно менять полярность при сварке, регулировать зону максимального нагрева дуги. О нюансах прямого и обратного подключения полюсов стоит рассказать подробно: как подключают полюса, в каких случаях минус выводят на электрод, в чем особенность шва при прямой и обратной полярности.
Отличия в подключении
Все, кто пользовался аппаратами для электродуговой сварки, понимает, что речь пойдет о распределении полюсов между держателем и заготовкой. Полярность при сварке бывает двух типов:
Основное отличие сварки прямой и обратной полярности – локализация точки максимального разогрева. При прямой сильнее нагревается металл, при обратной – расходник. Способ подключения полюсов зависит от толщины и физических свойств металла.
Особенности прямой полярности при сварке
Сначала несколько слов об области применения прямой полярности при сварке. Она обширна, используется:
Преимущества тока стандартного подключения клемм:
Недостатки прямого подключения:
Итак, при прямом подключении кабель от плюсовой клеммы присоединяется к заготовке, а от минусового гнезда выводится на держатель электрода.
Особенности обратной полярности при сварке
Сварщики-самоучки иногда непроизвольно меняют полярность тока, если невнимательно обращаются с аппаратом. Варить металл в таких случаях приходится долго, шов получается широкий, расходники быстро сгорают. Причина в том, что точка максимального разогрева дуги фокусируется на кончике электрода. При сварке обратной полярностью скорость расплавления в полтора раза ниже.
Обратную полярность при сварке используют, когда нужно аккуратно проварить металл, без прожогов. Смена полюсов нужна:
Что важно учитывать:
Несколько советов для новичков:
Уточняю, для обратного подключения на держатель выводится плюс, на свариваемые детали – минус.
Род тока
Особенность сварки на переменном токе в том, что при прохождении синусоиды через ноль дуга потухает, а затем снова разгорается. Человеческий глаз на высокой частоте тока этого не улавливает. Сразу напрашивается вывод: род тока влияет на стабильность дуги. Не случайно для сварки используют переменный ток высокой частоты.
Когда аппарат выдает постоянный ток, увеличиваются возможности сварки, можно менять направление движения потока электронов, влиять на плотность электрической дуги. От рода и полярности тока в конечном итоге зависит прочность образуемых соединений.
Уточняю: полярность меняется только при работе с постоянным током.
У генераторов переменного тока провода можно подключать в любой последовательности, на процесс сварки это не влияет.
При выборе электродов важно учитывать род тока. Покупая расходники, нужно внимательно изучать инструкцию, там всегда даются необходимые указания. Электроды бывают для постоянного или переменного тока и универсальные. Например, УОНИИ – для постоянного. Но удобней всего работать с универсальными стержнями, с ними меньше проблем. Подготовил необходимое количество, прогрел до указанной температуры, и за работу.
Выбор полярности
Первое, на что обращают внимание, тип электрода. Для тугоплавких, необходимых для розжига дуги, чаще нужна обратная полярность. Для работы с наплавочной проволокой выбирают только вольфрамовые стержни. Угольные не стойки к нагреву, становятся хрупкими, постоянно будут крошиться.
Второй важный критерий – толщина металла. Заготовки до 3 мм легко прожечь, лучше подключить к ним минус, чтобы анодное пятно сместилось вверх. Это правило верно для стального проката, легированных элементов, цветных сплавов, алюминия.
Главный закон при выборе полярности тока для сварки – за нагрев отвечает плюсовое гнездо. На аноде всегда выделяется больше тепла, чем на катоде. Разница огромная, при работе с тугоплавкими сталями с температурой плавления в пределах +3000°С доходит до 1000°С. То есть, если на катоде будет +3000°С, анод разогреется до +4000°С. К металлам, у которых от перегрева меняется зернистость, нарушается внутренняя структура, подключают минус.
Полярность актуальная при создании швов, работающих на изгиб, кручение. От глубины диффузного слоя напрямую зависит прочность соединения. Что необходимо помнить:
Зная основные правила выбора полярности, легче подбирать оптимальные сварочные режимы под различные виды заготовок. Можно добиться необходимой прочности соединения.
Полярность при работе полуавтоматом
Отличительная особенность полуавтоматических аппаратов – подача присадочной проволоки в автоматическом режиме, с фиксированной скоростью. Понятно, что в этом случае шовный валик получается аккуратным, ровненьким, ведь металл проплавляется равномерно. Для генерации тока используют инвертор – компактный преобразователь с электронной начинкой, дополнительными функциями, облегчающими процесс сварки.
Специфика автоматической сварки предусматривает несколько режимов работы оборудования:
Подключение клемм зависит от вида режима. Прямая подходит для обычной порошковой проволоки. На обратную переходят:
Работая с современным сварочным оборудованием, при обратном подключении клемм можно скорректировать стабильность горения дуги.
Зная особенности работы на переменном токе, можно подобрать режим сварки под размер заготовок, тип металла. Постоянный ток дает большие возможности, меняя положение полюсов, сварщик контролирует положение высокотемпературной области дуги. Смещая положение анодного пятна, получают прочные соединения на любых заготовках.
Прямая и обратная полярность при сварке
Полярность тока является одним из основных параметров, определяющих особенности сварки металлических конструкций. Этот параметр влияет на температуру стержней с электропроводным материалом. При обработке изделий током с прямой или обратной полярностью важно учитывать основные схемы подключения, толщину заготовок и технические параметры электродного стержня.
Полярность при сварочных работах
При ручной дуговой сварке подача присадочной проволоки осуществляется в автоматическом режиме. Сваривание деталей по технологии РДС осуществляется при постоянном токе. К клеммам сварочного инвертора нужно подключить кабели массы и электрода. Они обозначаются знаками “+” и “-“. Полярность определяет способ подсоединения проводов к клеммным колодкам полуавтомата. Этот этого параметра зависит характер движения элементарных частиц, что воздействует на сварочный процесс. Если полуавтоматический прибор для сварки функционирует при переменном токе, то сварщик не сможет поменять полярность
При сварке с прямой полярностью кабель с электродным стержнем соединяется с контактом “минус”, провод с прищепкой – с разъемом “плюс”. Температура на концах электрического инвертора достигает 1000 °C. При переходе на обратную полярность провода с электродом и прищепкой нужно поменять местами. Температура на концах электродного стержня повысится до 4000 °C. Смена полярности позволяет контролировать температурный режим обрабатываемых заготовок.
Изменять местоположение кабелей необходимо при обработке легированных изделий. Полярность меняется при различных функциональных режимах сварочного аппарата. Они определяются размерами и материалом изготовления свариваемых изделий. Прямое подключение кабелей используется при проведении сварочных работ на открытом воздухе. В данных условиях детали соединяются с применением трубчатой нити из алюминия, заполненной порошкообразным веществом. В этих условиях можно сваривать толстые металлические пластины.
Смена местоположения кабелей осуществляется при следующих условиях:
При прямой и обратной полярности формируются анодные и катодные пятна. Анодное облако является наиболее горячим. Его температура может достигать 800 °C. Через пятна проходит электроток. В этих областях наблюдается низкое напряжение, что обусловлено местоположением сварочной дуги.
Смена полярности позволяет сварщику увеличить глубину сварочного шва и обрабатывать конструкции с шириной менее 0,3 см. Сварка на прямой и обратной последовательности предоставляет возможность регулировать расположение дуги, что снижает скорость нагрева свариваемых изделий.
Выделяют следующие особенности сварки MMA с прямой полярностью:
РДС сварка при обратном подключении обладает следующими отличиями:
При неправильном выборе полярности заготовки могут частично расплавиться, что приведет к возникновению кипящих брызг в сварочной ванне.
Подключение по схеме прямой полярности
При сварке током прямой полярности клеммная колодка “+” соединяется с обрабатываемым изделием. Подключение электродного стержня к контакту “-“ осуществляется через дуговой промежуток. При сварке с прямой полярностью электрический проводник будет нагреваться медленнее, чем металл. Поэтому температура между ними отличается на 700 °C. Во время сварки с постоянным током обратной полярности концы электродного стержня будут нагреваться сильнее поверхности заготовки. При прямом подключении роль катода исполняет электрод, обрабатываемые детали выступают в качестве анода.
Образование сварочной ванны – основная задача при сварке током прямой полярности. Для этого нужно прогреть заготовку до температуры плавления. При повышении силы электротока детали будут отталкиваться от сварочной дуги, что не позволит плотно соединить детали. При сварке с прямой полярностью требуются приборы, работающие при высокочастотных токах.
Подключение по схеме обратной полярности
При сварке постоянным током обратной полярности кабель с электродным стержнем необходимо подсоединить к “плюсу” инвертора, кабель на металл – к “минусу” инвертора. В этом случае роль катода выполняют поверхности заготовок, электрод становится анодом. В результате образуется рассеянная зона контакта между электрической дугой и свариваемым металлом. При сварке с обратной полярностью точка максимального разогрева размещается на металлическом стержне. В результате увеличивается глубина проплавки металлической поверхности.
Выбор режима полярности
Выбор полярности зависит от следующих факторов:
При смене полярности необходимо учитывать, что на аноде выделяется большое тепловой энергии, чем на катоде. Изначально сварочные аппараты работают по схеме прямого подключения. Сварщику необходимо изменять местоположение кабелей с электродным стержнем и прищепкой на металл при сваривании конструкций с разным поперечным сечением и толщиной. Для выбора правильного режима подключения проводников, необходимо учитывать следующие характеристики, определяющие особенности сварки:
Также для определения полярности нужно знать материал изготовления обрабатываемой заготовки, ее толщину и параметры электродного стержня. Определить эти показатели можно в руководстве к сварочному прибору. В нем производитель оборудования указывает обстоятельства для смены полярности.
Толщина края металлической заготовки
Сваривание конструкций с толстыми краями необходимо подключать клеммы инвертора по схеме прямой полярности. В данных условиях дополнительное тепло будет концентрироваться в местах плавки. Это способствует увеличение глубины сварочного шва. Поверхности деталей смогут плотно соединиться без деформации. При обработке тонкого металла необходимо применять обратную полярность. Края детали во время сварки не должны перегреваться. Иначе снизятся качество шва и прочность соединения.
Разновидность металла
При обработке металлических поверхностей из разных материалов необходимо соблюдать следующие правила:
Цветные металлы необходимо плавить при помощи электродных стержней из вольфрама по схемам прямой полярности.
Тип электрода
Для определения полярности необходимо учитывать основные характеристики электрода: разновидности анодного пятна, разновидность флюса и температура. Выделяют следующие виды электрических проводников в зависимости от технических характеристик:
При использовании электродов необходимо соблюдать следующие правила:
Нюансы эксплуатации электродов при разных полярностях указаны в инструкциях, составляемых при изготовлении этих инструментов. Они публикуются на официальных сайтах производителей электрических проводников.
Прямая и обратная полярность при сварке инвертором
Правильное выполнение сварочных работ во многом зависит от выбранных настроек аппаратуры. В работе с полуавтоматическими установками важно не только правильно выбрать силу тока, но и установить нужную полярность. Заводская настройка (по умолчанию) не подходит для выполнения очень многих задач. Особенно, когда речь идет о соединении высоколегированной стали, цветных или редких металлов. Поэтому для получения сварочного шва хорошего качества необходимо должным образом настроить оборудование.
Как влияет полярность при сварке
Понятие полярность подразумевает определенный вариант подключения аппаратуры, который продиктован стоящей задачей и особенностями соединения определенных материалов. Для смены полярности достаточно просто «перекинуть» клеммы. После этого направление движения тока поменяется и, соответственно, изменятся физические процессы сваривания.
Существует только два варианта полярности, которые настраиваются перед работой:
В зависимости от поставленных целей и материалов сварщик выбирает на инверторе тот или иной вариант полярности. Молодые специалисты, которые не изучали теоретическую часть, нередко испытывают проблемы при работе с металлами малой или большой толщины. Поэтому очень важно внимательно изучить техническую документацию, которая идет в комплекте с инвертором. И только после этого можно приступать к практической части.
Что такое прямая и обратная полярность: техусловия выбора
Основой для взвешенного выбора типа полярности служат технические условия, которых необходимо придерживаться во время сварки. Благодаря конкретному типу подключения более высокий температурный режим находится на заготовке или же на самом электроде. На окончательное решение влияют несколько важных факторов.
Толщина заготовки
Прямое подключение лучше всего подходит для работы с заготовками малой и большой толщины. В этом случае заготовка разогревается лучше по сравнению с электродом, что дает возможность получить более глубокий шов. Этот режим отлично подходит и для резки металла. Для тонких листов лучше выбрать обратную полярность. Тогда основное тепло сосредотачивается на электроде и перегрев заготовки удается предотвратить.
Тип металла
Изменение расположения теплового пятна позволяет выбрать наиболее подходящий режим работы под конкретную деталь. К примеру, нержавеющую сталь или чугун достаточно легко перегреть. В этом случае лучше подходит подключение с обратной полярностью, что дает возможность сформировать прочный и надежный шов. А вот алюминиевые сплавы нужно варить с прямой полярностью. В таком случае удается быстрее преодолеть окислительную пленку.
Тип расходных материалов
Условия зависят от типа флюса расходного материала. Для угольных электродов не подходит обратная полярность. При таком раскладе флюс будет перегрет и стержень станет непригодным для дальнейшего использования. Бывают случаи, когда материал флюса и заготовки выдвигают взаимоисключающие требования. Сварщику приходится проявлять максимум изобретательности, чтобы найти оптимальное смещение силы тока и выбрать подходящий рабочий цикл.
Сварка прямой полярностью
Каждый из способов сваривания металла обладает индивидуальными характеристиками. При работе инвертором с подключением методом прямой полярности отмечаются такие особенности:
Сварка обратной полярностью
Метод применяется в обязательном порядке, если приходится работать с тонкими металлическими листами. Существует вероятность испортить заготовку: ее реально расплавить в месте соединения. Избежать такого результата можно, используя такие методы:
Новичкам начинать практиковаться лучше с обратной полярностью. Это дает возможность уловить тонкости процесса и в дальнейшем не допускать прожогов или других дефектов.
Что такое полярность при сварке
При проведении сварочных работ с помощью инверторного аппарата пользуются постоянным током. Выполнить необходимые действия поможет прямая и обратная полярность. Начинающих умельцев интересует вопрос, что это дает на практике ММА.
На что влияет полярность сварки
Во время проведения соединения металлических заготовок инвертором или полуавтоматом на стержне появляется пятно с высокой температурой, зависящей от полярности. При получении расходником питания через положительную клемму пятно разогревается до 390°, пользование минусовой – 320 градусов. Сильный нагрев позволяет варить детали на большую глубину.
Полярность при сварке тонких деталей выбирают прямую. Она годится и для работы с чувствительными металлами: с высоким содержанием углерода, нержавеющими составами, легированными сталями. Они проявляют боязнь к перегревам, поэтому при их соединении используют низкие температуры, но расход стержней при этом методе увеличивается.
Особенности прямой и обратной сварки
Для контроля процесса на инверторе меняется полярность: более глубокий шов получается при прямом подключении аппарата, когда главная нагрузка приходится на металл. На коробке с электродами производитель указывает полярность. Изделия, имеющие рутиловое покрытие (ОЗС-12, ОК-46, МР-3) работают при любом соединении проводов, хотя рекомендуется ток обратный. Постоянный дает стабильную дугу, шов получается более аккуратный.
Работа с применением прямой полярности характеризуется переносом расплавленного металла в зону образования шва каплями крупного размера. Глубина провара уменьшается, количество углерода снижается. При этом режиме дуга становится нестабильной, но заготовка прогревается правильно. У сварщика появляется возможность экономии электродов и присадочного материала. В состав шва входит больше марганца и кремния, углерод почти отсутствует.
При использовании тока обратной полярности производится соединение заготовок из тонкого металла. Цель процедуры – не допустить прожога. При данном режиме температура развивается ниже, чем при прямом подключении. Сварку рекомендуется вести прерывисто: сделать небольшой шов в начале, переместиться немного дальше, потом доработать оставшиеся промежутки. Эту схему можно изменять. Прием дает возможность избежать коробления свариваемых заготовок. Чем короче наложенные швы, тем меньше повреждений получает металл.
Соединение внахлест проводится с крепким и плотным сжатием заготовок с помощью струбцин или других приспособлений. Небольшой зазор приводит детали к прожогу. Сварка в стык выполняется с минимальными промежутками между отдельными кусками. Под тонкие листы подкладывается медная пластина, забирающая излишнее тепло. Специалисты высокого класса рекомендуют потренироваться на ненужных листах, чтобы после основной работы не латать полученные в результате прожогов дыры.
Различия при подключении
Перед проведением работ нужно правильно соединить все провода, идущие от сварочного оборудования, с заготовками и электродом. Для получения плотной и компактной дуги минус подается на расходник. Таким путем достигается прямая полярность, при которой металл нагревается до максимальной температуры. Минус на держателе должен быть при обратном токе. В этом случае самый сильный нагрев происходит на конце электрода. Способ подключения зависит от толщины деталей и отдельных свойств свариваемых изделий.
Зависимость от рода напряжения
Сварка с использованием постоянного тока проводится с хорошим прогревом заготовок и образованием ванны с расплавленным материалом. Сделать это можно с применением правильной полярности. При токе большой силы нагревание происходит при высоких температурах и достигает состояния, при котором дуга начинает отталкивать горячую жидкость. Соединения деталей в этом случае не происходит. При недостаточном токе заготовки не прогреваются до температуры плавления.
Необходимо добиться оптимального режима работы, глубина сваривания контролируется при помощи движений электрода. Скорость его перемещения оказывает влияние на качество шва: чем она меньше, тем выше температура расплава в ванне. По этой причине опытные мастера в инверторе выставляют большие токи и регулируют процесс рабочим стержнем, обмазка которого требует правильного выбора полярности.
Обратное подключение применяют при использовании угольных электродов, которые быстро разрушаются в условиях действия высоких температур. Лучше брать стержни чистые, не имеющие покрытия. Они характеризуется хорошим заполнением шва. Повышенные токи вызывают прожог сварочной ванны.
Отличия при работе с инвертором и полуавтоматом
На переменном токе работает промышленный полуавтомат, домашний инвертор – на «постоянке». У него есть кабеля для подключения к массе и к держателю. Меняя их положение, добиваются получения нужных режимов сварки. Аппарат данного типа отличается от других устройств:
Полуавтомат весит больше и стоит дороже инвертора. Главная разница и отличие заключается в способе работы: процесс соединения деталей осуществляется с помощью использования специальной проволоки.
Особенности сварочных работ
В домашних условиях при сращивании деталей чаще всего пользуются электродами и малогабаритными аппаратами инверторного типа. Их не рекомендуют применять для работы с нержавеющими и алюминиевыми предметами во избежание их коррозии. Эти изделия лучше сваривать под защитой аргона или других газов. Делается это с помощью полуавтомата, дающего качественный шов на заготовке любого состава.
В данном аппарате подача проволоки происходит специальным механизмом в толкающем или тянущем режиме. Иногда оба способа работают одновременно. Это является залогом высокого качества сварки. При выполнении операций с металлами необходимо использовать мощные струбцины для прижима заготовок, иначе они в местах появления малейших зазоров будут повреждены.
При прямой полярности
Этим способом соединяют толстые детали. Чтобы добиться качественного функционирования аппарата, нужно перевести его переключением проводов: плюсовой вывод – к массе, минус – к электроду. Свариваемый металл лучше прогревается при высоких температурах. Нужно следить за недопустимостью прожогов.
При обратной полярности
Инвертор подключается так: держатель и рабочий стержень – к плюсовой клемме, к минусу присоединяют с помощью зажимов массу. В этом случае на конце электрода создается температура, не позволяющая прожечь листы заготовки. Сварка в таком режиме ведет к перерасходу плавящихся материалов.
Преимущества и недостатки разных методов
Использование инверторов и выпрямителей дает возможность перемены полярности тока и регулировки зоны создания максимальной температуры. Прямое подключение применяется при следующих обстоятельствах:
Преимущества стандартного подключения:
Обратная полярность включается для:
Сила тока настраивается экспериментальным путем.
По каким критериям нужно выбирать полярность
Этот параметр меняется при использовании постоянного тока. Для аппаратов, работающих на «переменке», это сделать невозможно. Выбор режима зависит от:
От правильного выбора полярности зависит качество и прочность шва.
Толщина металлического листа
Для соединения листов до 3 мм лучше использовать подключение минусового провода к заготовке. В таком случае больший нагрев создается на конце электрода. Способ годится для сварки заготовок из черных и цветных сплавов, легированных деталей, алюминиевых изделий.
Типы металлов
Материалы имеют разную внутреннюю структуру, которая обладает свойством меняться при воздействии температур. Если это происходит с зернистостью, нужно присоединить к массе минусовую клемму аппарата. Прямая полярность дает шов, уходящий в глубину детали, обратная – образует широкий валик.
Разновидности электродов
Для работы с тугоплавкими составами используется обратная полярность. Стержни нужно брать вольфрамовые. Угольные быстро разрушаются от высокой температуры: становятся хрупкими и крошатся.
Присадки и прочие расходники
При сварке используются различные материалы, образующие слой шлака. Для порошковой проволоки чаще всего нужно прямое подключение. Обратное применяется при работе с газом, защищающим зону сварки, позволяет корректировать стабильность дуги.
Зная, что такое полярность, какими свойствами она обладает, можно выбрать необходимый режим работы сварочного оборудования и получить качественный шов на заготовках любой толщины.